Технология возведения зданий из монолитного железобетона в зимнее время и в условиях жаркого климата.

Зимние условия начинаются, когда среднесуточная температура наружного воздуха снижается до +5°С, а в течение суток имеет место падение температуры ниже 0°С.

При отрицательных температурах не прореагировавшая с цементом вода переходит в лед и не вступает в химическое соединение с цементом. В результате этого прекращается реакция гидратации и, следовательно, бетон не твердеет. Одновременно в бетоне развиваются значительные силы внутреннего давления, вызванные увеличением (примерно на 9%) объема воды при переходе ее в лед. При раннем замораживании бетона его неокрепшая структура не может противостоять этим силам и нарушается. При последующем оттаивании замерзшая вода вновь превращается в жидкость и процесс гидратации цемента возобновляется, однако разрушенные структурные связи в бетоне полностью не восстанавливаются.

Замораживание свежеуложенного бетона сопровождается также образованием вокруг арматуры и зерен заполнителя ледяных пленок, которые благодаря притоку воды из менее охлажденных зон бетона увеличиваются в объеме и отжимают цементное тесто от арматуры и заполнителя.

Все эти процессы значительно снижают прочность бетона и его сцепление с арматурой, а также уменьшает его плотность, стойкость и долговечность.

Если бетон до замерзания приобретает определенную начальную прочность, то все упомянутые выше процессы не оказывают на него неблагоприятного воздействия. Минимальную прочность, при которой замораживание для бетона не опасно, называют критической.

Величина нормируемой критической прочности зависит от класса бетона, вида и условий эксплуатации конструкции и составляет: для бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой - 50% проектной прочности для В7,5...В10, 40% для В12,5... В25 и 30% для В 30 и выше; для конструкций с предварительно напрягаемой арматурой - 80% проектной прочности; для конструкций, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию или расположенных в зоне сезонного оттаивания веч-номерзлых грунтов - 70% проектной прочности; для конструкций, нагружаемых расчетной нагрузкой - 100% проектной прочности.

При бетонировании в зимних условиях необходимо создать и поддерживать такие температурно-влажностные условия, при которых бетон твердеет до приобретения или критической, или заданной прочности в минимальные сроки с наименьшими трудовыми затратами. Для этого применяют специальные способы приготовления, подачи, укладки и выдерживания бетона.

При приготовлении бетонной смеси в зимних условиях ее температуру повышают до 35...40С путем подогрева заполнителей и воды. Заполнители подогревают до 60С паровыми регистрами, во вращающихся барабанах, в установках с продувкой дымовых газов через слой заполнителя, горячей водой. Воду подогревают в бойлерах или водогрейных котлах до 90С. Подогрев цемента запрещается.

При приготовлении подогретой бетонной смеси применяют иной порядок загрузки составляющих в бетоносмеситель. В летних условиях в барабан смесителя, предварительно заполненного водой, все сухие компоненты загружают одновременно. Зимой во избежание «заваривания» цемента в барабан смесителя вначале заливают воду и загружают крупный заполнитель, а затем после нескольких оборотов барабана - песок и цемент. Общую продолжительность перемешивания в зимних условиях увеличивают в 1,2... 1,5 раза. Бетонную смесь транспортируют в закрытой утепленной и прогретой перед началом работы таре (бадьи, кузова машин). Автомашины имеют двойное днище, в полость которого поступают отработанные газы мотора, что предотвращает теплопотери. Бетонную смесь следует транспортировать от места приготовления до места укладки по возможности быстрее и без перегрузок. Места погрузки и выгрузки должны быть защищены от ветра, а средства подачи бетонной смеси в конструкции (хоботы, виброхоботы и др.) утеплены.

Состояние основания, на котором укладывают бетонную смесь, а также способ укладки должны исключать возможность ее замерзания в стыке с основанием и деформации основания при укладке бетона на пучинистые фунты. Для этого основание отогревают до положительных температур и предохраняют от замерзания до приобретения вновь уложенным бетоном требуемой прочности.

Опалубку и арматуру до бетонирования очищают от снега и наледи; арматуру диаметром более 25 мм, а также арматуру из жестких прокатных профилей и крупные металлические закладные детали при температуре ниже - 10°С отогревают до положительной температуры.

Бетонирование следует вести непрерывно и высокими темпами, при этом ранее уложенный слой бетона должен быть перекрыт до того, как в нем температура будет ниже предусмотренной.

Строительное производство располагает обширным арсеналом эффективных и экономичных методов выдерживания бетона в зимних условиях, позволяющих обеспечить высокое качество конструкций. Эти методы можно разделить на три группы: метод, предусматривающий использование начального теплосодержания, внесенного в бетонную смесь при ее приготовлении или перед укладкой в конструкцию, и тепловыделение цемента, сопровождающее твердение бетона - так называемый метод «термоса»; методы, основанные на искусственном прогреве бетона, уложенного в конструкцию - электропрогрев, контактный, индукционный и инфракрасный нагрев, конвективный обогрев; методы, использующие эффект понижения эвтектической точки воды в бетоне с помощью специальных противоморозных химических добавок.

Указанные методы можно комбинировать. Выбор того или иного метода зависит от вида и массивности конструкции, вида, состава и требуемой прочности бетона, метеорологических условий производства работ, энергетической оснащенности строительной площадки и т. д.

Технология бетонных работ в условиях сухого жаркого климата

Условия сухого жаркого климата характеризуются летней температурой наружного воздуха 35... 40°С при относительной влажности 10...25%, интенсивной солнечной радиацией и частыми ветрами. Совокупность воздействия этих климатических факторов приводит к быстрому обезвоживанию (высушиванию) бетона, что замедляет и даже прекращает процессы гидратации цемента. При быстром высушивании бетона прочность его снижается почти на 50% по сравнению с бетонами, твердеющими в нормальных температурно-влажностных условиях. Интенсивное раннее обезвоживание приводит к образованию капилляров, направленных в сторону испаряющей поверхности, что ухудшает поровую структуру бетона и, следовательно, снижает его долговечность. Обезвоживание приводит также к шелушению наружных слоев бетонной конструкции.

Установлено, что при температуре воздуха до 40°С и низкой относительной влажности температура бетонной смеси может быть снижена до 20... 25°С путем смачивания охлажденной водой заполнителей, их обдува холодным воздухом при продаче в смеситель. Этим же целям может служить добовление до 50% льда в массе воды.

Консервация консистенции бетонной смеси может быть достигнута путем введиния в бетонную смесь при её приготовлении поворхностно-активных добавок. Они не только уменьшают обезвоживание смеси, но и пластифицируют её, снижая водопотребность.

Продолжительность перемешивания бетонной смеси, в условиях сухого и жаркого климата увеличивают на 30-50%. При этом в бетоносмеситель загружают заполнитель, а так же 2\3 расчетного количества воды и перемешивают в течение 1-2 минут. Затем добовляют цемент, остальную воду, вводят добавки и вновь перемешивают 3-4 минуты.

Готовую бетонную смесь транспортируют в закрытой таре. Для этих целей наиболее подходят автобетоновозы и автобетоносмесители. Необходимо избегать дальних перевозок смеси, поскольку в процессе транспортирования она обезвоживается и теряет свою подвижность.

Условиям сухого и жаркого климата отвечает следующая схема применения бетонной смеси: загрузка сухой смеси на центральном бетоносмесительном заводе в автобетоносмесителе, перевозка ее в сухом виде к месту укладки, перемешивание в автобетоносмесителях непосредственно у места бетонирования и немедленная укладка в конструкцию.

Опалубка не должна иметь самых малых щелей, чтобы исключить потери цементного молока и влаги. Перед укладкой бетонной смеси опалубку увлажняют. Формующую поверхность палубы их влагопоглощающих материалов следует покрывать специальными составами или полимерными пленками, предотвращающими сцепление с бетоном, а так же поглощение воды из него.

Наибоее целесообразна подача смеси бетононасосами или в большеёмких бадьях с помощию кранов. Свободное падение смеси не должно превышать 1,5-2 м. Бетонирование желательно вести непрерывно. В случае перерывов особое внимание следует обращать на качество подготовки рабочих швов. Тщательное виброуплотнение смеси должно обеспечить плотную структуру бетона и снизить испарение воды.

Особое внимание необходимо уделять уходу за бетоном, для чего открытые поверхности свежеуложенного бетона покрывают мешковиной, рогожами, брезентом; после укладки бетон через каждые 3-4 часа систематечески увлажняют. В отличие от увлажнения бетона в условиях средней полосы при жарком и сухом климате его поливают чаще, а продолжительность поливки увеличивают до 28 суток. Бетонные поверхности так же засыпают песком или влажными опилками с последующим систематическим увлажнением. Там, где позволяют условия, затопляют бетон водой через 6-12 часов после укладки.

При дефиците воды увлажнение бетона связано со значительными затратами, поэтому целесообразно применять так называемые безвлажностные методы ухода за бетоном. К ним относят выдерживание бетона под специальными воздухонепроницаемыми колпаками из плёнки или покрытие поверхности бетона различными составами.

Конструкции небольших размеров сразу же после бетонирования покрывают легкими переносными колпаками, каркас которых выполнен из стальных трубок или стержней диаметром 16-20 мм, а покрытие - из поливинилхлоридной плёнки толщиной не менее 0,2 мм. Коэффициени заполнения камеры (отношение объема бетонной консрукции к объему камеры) должен быть 0,70... 0,85. При обеспечении герметичности под камерой создаются условия, близкие к мягкому режиму пропаривания. Обезвоживание бетона может быть сведено к минимуму и за счёт сокращения времени его выдерживания путём интенсификации процесса твердения. Для этого применяют высокоактивные, но малоусадочные цменты, химические добавки - ускорители твердения, а также методы тепловой обработки. Метод тепловойобработки может оказаться наиболее эффективным, так как позволяет не только уменьшить опасность обезвоживания, но и получить необходимую прочность бетона в наиболее короткие сроки. При этом нужно иметь в виду, что после приобретения бетоном 70...80% пректной прочности он не требует в условиях сухого и жаркого климата какого-либо спциального ухода.

http://stroyrubrika.ru/concreat/winter.php

*16*